本發(fā)明涉及無(wú)線通信的，特別是涉及一種基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著3gpp?r18版本的凍結(jié)，移動(dòng)通信系統(tǒng)正從5g-advanced向6g加速邁進(jìn)。6g網(wǎng)絡(luò)將面臨多類型智能通信終端的泛在化接入以及異構(gòu)服務(wù)數(shù)據(jù)的海量化需求，導(dǎo)致頻譜資源日益緊缺。這一方面指引著通信系統(tǒng)向更高的頻段演進(jìn)以獲得更大的通信帶寬，另一方面也對(duì)提升頻譜資源的利用率提出了新的要求。

2、基于動(dòng)態(tài)頻譜空穴發(fā)現(xiàn)和機(jī)會(huì)頻譜接入的認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)通過主用戶和次用戶對(duì)頻譜資源的動(dòng)態(tài)占用，可在不影響主用戶傳輸速率的情況下進(jìn)一步提升頻譜資源的利用率。實(shí)現(xiàn)次用戶機(jī)會(huì)性接入的前提是次用戶進(jìn)行高效的頻譜感知。該技術(shù)的核心在于對(duì)主用戶傳輸狀態(tài)即頻譜資源空閑或占用狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)精確的判定，一方面要提升檢測(cè)概率以避免次用戶對(duì)主用戶傳輸產(chǎn)生干擾，另一方面要降低虛警概率以避免頻譜資源的空閑。

3、典型的頻譜感知技術(shù)主要包括以下方式：

4、(1)信號(hào)能量檢測(cè)

5、信號(hào)能量檢測(cè)通過將接收信號(hào)能量與預(yù)設(shè)閾值對(duì)比，判斷是否存在信號(hào)傳輸。該檢測(cè)方式無(wú)需主用戶信號(hào)的先驗(yàn)信息，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但是檢測(cè)性能易受噪聲不確定性影響，在低信噪比環(huán)境下性能下降。

6、(2)匹配濾波檢測(cè)

7、匹配濾波檢測(cè)即次用戶將檢測(cè)信號(hào)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的主用戶信號(hào)進(jìn)行匹配濾波。該技術(shù)在加性高斯白噪聲信道下具有較強(qiáng)的魯棒性，但是要求次用戶對(duì)主用戶的信號(hào)具有先驗(yàn)信息，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較高。

8、(3)信號(hào)特征檢測(cè)

9、信號(hào)特征檢測(cè)利用接收信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)特性對(duì)人造通信信號(hào)進(jìn)行判別，從而可以輔助用戶實(shí)現(xiàn)頻譜資源的機(jī)會(huì)性接入，在整體系統(tǒng)層面提升頻譜資源利用率。具體地，通過循環(huán)延時(shí)分集技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行特征嵌入，使得次用戶僅需極少的主用戶先驗(yàn)信息(循環(huán)延時(shí)量)即可完成信號(hào)特征提取與感知判別，且在低信噪比下仍具有良好檢測(cè)性能。

10、綜上，基于循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)頻譜空穴動(dòng)態(tài)感知和頻譜資源高效利用的關(guān)鍵。然而，現(xiàn)有的循環(huán)延時(shí)分集技術(shù)均考慮基于多天線的配置實(shí)現(xiàn)不同天線發(fā)射信號(hào)的循環(huán)延時(shí)，無(wú)法應(yīng)用于單天線設(shè)備的用戶特征嵌入，特別是難以應(yīng)用于認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的上行傳輸場(chǎng)景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方法及系統(tǒng)，將基于特征檢測(cè)的頻譜感知的應(yīng)用拓展至單天線設(shè)備，為物聯(lián)網(wǎng)終端的特征嵌入提供新的解決方案。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方法，所述方法包括以下步驟：在發(fā)射端，對(duì)于不同用戶的信號(hào)進(jìn)行不同循環(huán)時(shí)延量的循環(huán)時(shí)延以獲取對(duì)應(yīng)的循環(huán)時(shí)延信號(hào)，將每個(gè)用戶的信號(hào)和對(duì)應(yīng)的循環(huán)時(shí)延信號(hào)進(jìn)行混疊并將得到的混疊信號(hào)通過單天線進(jìn)行發(fā)射；在接收端，基于所述混疊信號(hào)獲取所述各個(gè)用戶的循環(huán)時(shí)延量，以基于所述循環(huán)時(shí)延量識(shí)別對(duì)應(yīng)的用戶。

3、在第一方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)送端包括一根或多根天線；當(dāng)所述發(fā)射端包括多根天線時(shí)，每根天線上發(fā)射相同的混疊信號(hào)。

4、在第一方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)射端為基站、接入點(diǎn)或用戶設(shè)備；當(dāng)所述發(fā)射端為基站或接入點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行多用戶下行傳輸；當(dāng)所述發(fā)射端為用戶設(shè)備時(shí)，進(jìn)行上行傳輸。

5、在第一方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述上行傳輸和所述下行傳輸采用正交多址接入方式或非正交多址接入方式。

6、在第一方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述接收端對(duì)所述混疊信號(hào)進(jìn)行自相關(guān)處理，獲取對(duì)應(yīng)的循環(huán)時(shí)延量。

7、第二方面，本發(fā)明提供一種基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括發(fā)送端和接收端；

8、所述發(fā)射端用于對(duì)于不同用戶的信號(hào)進(jìn)行不同循環(huán)時(shí)延量的循環(huán)時(shí)延以獲取對(duì)應(yīng)的循環(huán)時(shí)延信號(hào)，將每個(gè)用戶的信號(hào)和對(duì)應(yīng)的循環(huán)時(shí)延信號(hào)進(jìn)行混疊并將得到的混疊信號(hào)通過單天線進(jìn)行發(fā)射；

9、所述接收端用于基于所述混疊信號(hào)獲取所述各個(gè)用戶的循環(huán)時(shí)延量，以基于所述循環(huán)時(shí)延量識(shí)別對(duì)應(yīng)的用戶。

10、在第二方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)送端包括一根或多根天線；當(dāng)所述發(fā)射端包括多根天線時(shí)，每根天線上發(fā)射相同的混疊信號(hào)。

11、在第二方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)射端為基站、接入點(diǎn)或用戶設(shè)備；當(dāng)所述發(fā)射端為基站或接入點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行多用戶下行傳輸；當(dāng)所述發(fā)射端為用戶設(shè)備時(shí)，進(jìn)行上行傳輸。

12、在第二方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述上行傳輸和所述下行傳輸采用正交多址接入方式或非正交多址接入方式。

13、在第二方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述接收端對(duì)所述混疊信號(hào)進(jìn)行自相關(guān)處理，獲取對(duì)應(yīng)的循環(huán)時(shí)延量。

14、如上所述，本發(fā)明的基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果：

15、(1)將基于特征檢測(cè)的頻譜感知的應(yīng)用拓展至單天線設(shè)備，為物聯(lián)網(wǎng)終端的特征嵌入提供新的解決方案；

16、(2)去除傳統(tǒng)的基于循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方式所要求的發(fā)射端須配備雙天線甚至多天線的硬件約束，為信號(hào)感知系統(tǒng)中不同用戶的特征嵌入提供了更自由的發(fā)射端天線數(shù)量選擇；

17、(3)為單天線的物聯(lián)網(wǎng)終端等小型化設(shè)備的信號(hào)感知和特征檢測(cè)提供了新的解決方案，從而進(jìn)一步提升單天線終端系統(tǒng)頻譜感知的能力，進(jìn)而提升整體網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用率。

技術(shù)特征：

1.一種基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方法，其特征在于：所述發(fā)送端包括一根或多根天線；當(dāng)所述發(fā)射端包括多根天線時(shí)，每根天線上發(fā)射相同的混疊信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方法，其特征在于：所述發(fā)射端為基站、接入點(diǎn)或用戶設(shè)備；當(dāng)所述發(fā)射端為基站或接入點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行多用戶下行傳輸；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方法，其特征在于：所述上行傳輸和所述下行傳輸采用正交多址接入方式或非正交多址接入方式。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方法，其特征在于：所述接收端對(duì)所述混疊信號(hào)進(jìn)行自相關(guān)處理，獲取對(duì)應(yīng)的循環(huán)時(shí)延量。

6.一種基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括發(fā)送端和接收端；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入系統(tǒng)，其特征在于：所述發(fā)送端包括一根或多根天線；當(dāng)所述發(fā)射端包括多根天線時(shí)，每根天線上發(fā)射相同的混疊信號(hào)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入系統(tǒng)，其特征在于：所述發(fā)射端為基站、接入點(diǎn)或用戶設(shè)備；當(dāng)所述發(fā)射端為基站或接入點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行多用戶下行傳輸；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入系統(tǒng)，其特征在于：所述上行傳輸和所述下行傳輸采用正交多址接入方式或非正交多址接入方式。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入系統(tǒng)，其特征在于：所述接收端對(duì)所述混疊信號(hào)進(jìn)行自相關(guān)處理，獲取對(duì)應(yīng)的循環(huán)時(shí)延量。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方法及系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：在發(fā)射端，對(duì)于不同用戶的信號(hào)進(jìn)行不同循環(huán)時(shí)延量的循環(huán)時(shí)延以獲取對(duì)應(yīng)的循環(huán)時(shí)延信號(hào)，將每個(gè)用戶的信號(hào)和對(duì)應(yīng)的循環(huán)時(shí)延信號(hào)進(jìn)行混疊并將得到的混疊信號(hào)通過單天線進(jìn)行發(fā)射；在接收端，基于所述混疊信號(hào)獲取所述各個(gè)用戶的循環(huán)時(shí)延量，以基于所述循環(huán)時(shí)延量識(shí)別對(duì)應(yīng)的用戶。本發(fā)明的基于單天線循環(huán)延時(shí)分集的特征嵌入方法及系統(tǒng)將基于特征檢測(cè)的頻譜感知的應(yīng)用拓展至單天線設(shè)備，為物聯(lián)網(wǎng)終端的特征嵌入提供新的解決方案。

技術(shù)研發(fā)人員：徐天衡,馮凱,周婷,胡宏林,杜渂,封松林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28